JP2014067969A - Encapsulation material for solar cell module and solar cell module - Google Patents

Encapsulation material for solar cell module and solar cell module Download PDF

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彰宏 高柳
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CI Kasei Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an encapsulation material for a solar cell module capable of improving durability of the solar cell module and preventing a tab string from being visually recognized, and to provide a solar cell module having excellent durability and excellent appearance.SOLUTION: An encapsulation material 12 for a solar cell module contains an ethylene - vinyl acetate copolymer and an epoxy compound having an epoxy group and a vinyl group. A solar cell module 10 includes a solar cell 11 and a pair of the encapsulation material 12 for a solar cell module that holds the solar cell 11 in between.

Description

本発明は、太陽電池セルを封止するための太陽電池用封止材およびこれを用いた太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a solar cell sealing material for sealing solar cells and a solar cell module using the same.

近年、環境問題への関心の高まりに伴い、太陽光発電の普及が急速に拡大している。通常、太陽光発電では、発電素子である複数の太陽電池セルが電気的に接続された状態で一対のシート状の封止材に挟持され、さらにこれらが透明保護材とバックシートに挟持された太陽電池モジュールが使用される。太陽電池セルを封止するための封止材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体を主成分としたものが広く使用されている。
太陽電池モジュールは屋外に設置されるため、高い耐久性が求められる。そこで、特許文献1では、封止材にベンゾトリアゾールを含有させ、主成分であるエチレン−酢酸ビニル共重合体の劣化を抑制して、太陽電池モジュールの耐久性を向上させる方法が提案されている。
In recent years, with the growing interest in environmental issues, the spread of solar power generation has been rapidly expanding. Usually, in solar power generation, a plurality of solar cells as power generation elements are sandwiched between a pair of sheet-like sealing materials in a state of being electrically connected, and these are further sandwiched between a transparent protective material and a back sheet. A solar cell module is used. As a sealing material for sealing a solar battery cell, a material mainly composed of an ethylene-vinyl acetate copolymer is widely used.
Since the solar cell module is installed outdoors, high durability is required. Therefore, Patent Document 1 proposes a method for improving the durability of a solar cell module by containing benzotriazole in a sealing material and suppressing deterioration of an ethylene-vinyl acetate copolymer as a main component. .

国際公開第2005/121227号International Publication No. 2005/121227

しかし、特許文献1に記載の封止材を用いて太陽電池セルを封止した場合でも、太陽電池モジュールの耐久性は不充分であった。特に、高温高湿環境下及び寒冷環境下で発電性能が低下しやすい傾向にあった。
また、特許文献1に記載の封止材を用いて太陽電池セルを封止した場合には、太陽電池セル同士を接続するタブストリングが変色して視認可能になり、太陽電池モジュールとしての外観を損なうことがあった。
本発明は、太陽電池モジュールの耐久性を向上させることができ、タブストリングの視認が防止されている太陽電池モジュール用封止材を提供することを目的とする。また、高い耐久性を有し、外観に優れた太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
However, even when the solar battery cell was sealed using the sealing material described in Patent Document 1, the durability of the solar battery module was insufficient. In particular, power generation performance tends to decrease under high-temperature and high-humidity environments and cold environments.
Further, when the solar cells are sealed using the sealing material described in Patent Document 1, the tab string connecting the solar cells becomes discolored and becomes visible, and the appearance as a solar cell module is obtained. There was a loss.
An object of this invention is to provide the sealing material for solar cell modules which can improve durability of a solar cell module and the visual recognition of a tab string is prevented. Another object of the present invention is to provide a solar cell module having high durability and excellent appearance.

本発明の太陽電池モジュール用封止材は、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、エポキシ基及びビニル基を有するエポキシ化合物とを含有する。
本発明の太陽電池モジュール用封止材においては、前記エポキシ化合物の含有量が、エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.05〜5.0質量部であることが好ましい。
本発明の太陽電池モジュールは、太陽電池セルと、該太陽電池セルを挟持した一対の太陽電池用封止材とを備え、前記太陽電池モジュール用封止材は上記太陽電池モジュール用封止材である。
The sealing material for solar cell modules of this invention contains the ethylene-vinyl acetate copolymer and the epoxy compound which has an epoxy group and a vinyl group.
In the sealing material for solar cell modules of this invention, it is preferable that content of the said epoxy compound is 0.05-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of ethylene-vinyl acetate copolymers.
The solar cell module of the present invention includes a solar cell and a pair of solar cell encapsulants sandwiching the solar cell, and the solar cell module encapsulant is the solar cell module encapsulant. is there.

本発明の太陽電池モジュール用封止材は、太陽電池モジュールの耐久性に優れ、タブストリングの視認を防止できる。
本発明の太陽電池モジュールは、高い耐久性を有し、外観に優れたものである。
The sealing material for solar cell modules of this invention is excellent in durability of a solar cell module, and can prevent visual recognition of a tab string.
The solar cell module of the present invention has high durability and excellent appearance.

本発明の太陽電池モジュールの一実施形態例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one embodiment of the solar cell module of this invention.

<太陽電池モジュール用封止材>
本発明の太陽電池モジュール用封止材(以下、「封止材」と略す。)は、エチレン−酢酸ビニル共重合体(以下、「EVA」という。)とエポキシ化合物とを含有するシートである。
<Sealant for solar cell module>
The solar cell module sealing material of the present invention (hereinafter abbreviated as “sealing material”) is a sheet containing an ethylene-vinyl acetate copolymer (hereinafter referred to as “EVA”) and an epoxy compound. .

(EVA)
EVAは、酢酸ビニル単位の割合が10〜40質量%であることが好ましく、15〜35質量%であることがより好ましい。EVAにおける酢酸ビニル単位の割合が前記下限値以上であれば、太陽電池モジュールにした際に該封止材の透明性、接着性を高くでき、前記上限値以下であれば、太陽電池モジュールの耐久性をより高くできる。
EVAの質量平均分子量は10,000〜300,000であることが好ましく、30,000〜100,000であることがより好ましい。EVAの質量平均分子量が前記下限値以上であれば、太陽電池モジュールにした際の封止材の機械的物性を良好にでき、前記上限値以下であれば、封止材の加工性を良好にできる。
(EVA)
EVA has a vinyl acetate unit ratio of preferably 10 to 40% by mass, and more preferably 15 to 35% by mass. If the proportion of vinyl acetate units in EVA is not less than the lower limit, the transparency and adhesiveness of the sealing material can be increased when the solar cell module is formed. If the ratio is not more than the upper limit, the durability of the solar cell module can be improved. The sex can be made higher.
The mass average molecular weight of EVA is preferably 10,000 to 300,000, and more preferably 30,000 to 100,000. If the EVA mass average molecular weight is equal to or higher than the lower limit, the mechanical properties of the encapsulant when the solar cell module is made can be improved, and if the EVA is equal to or lower than the upper limit, the processability of the encapsulant is improved. it can.

(エポキシ化合物)
本発明におけるエポキシ化合物は、エポキシ基及びビニル基を有する化合物である。
このエポキシ化合物は、ビニル基が架橋剤と反応してエポキシ化合物が架橋系に組み込まれるため、分子量が200以下の低分子量でも封止材からブリードアウトしにくくなっている。
エポキシ基の数及びビニル基の数に特に制限はなく、例えば、エポキシ基の数が2以下、ビニル基の数が2以下であってもよい。
(Epoxy compound)
The epoxy compound in the present invention is a compound having an epoxy group and a vinyl group.
In this epoxy compound, the vinyl group reacts with the crosslinking agent and the epoxy compound is incorporated into the crosslinking system, so that it is difficult to bleed out from the sealing material even with a low molecular weight of 200 or less.
The number of epoxy groups and the number of vinyl groups are not particularly limited. For example, the number of epoxy groups may be 2 or less, and the number of vinyl groups may be 2 or less.

エポキシ化合物の具体例としては、EX−111(ナガセケムテックス(株))、ブレンマーGH(日油(株))などが挙げられる。   Specific examples of the epoxy compound include EX-111 (Nagase ChemteX Corporation), Bremer GH (Nippon Oil Corporation), and the like.

エポキシ化合物の含有量は0.05〜5.0質量部であることが好ましく、0.2〜3.0質量部であることがより好ましい。エポキシ化合物の含有量が前記下限値以上であれば、太陽電池モジュールの耐久性がより高くなり、前記上限値以下であれば、太陽電池モジュールにした際の封止材の機械的物性を良好にできる。   The content of the epoxy compound is preferably 0.05 to 5.0 parts by mass, and more preferably 0.2 to 3.0 parts by mass. If the content of the epoxy compound is equal to or higher than the lower limit value, the durability of the solar cell module is further increased. If the content is equal to or lower than the upper limit value, the mechanical properties of the sealing material when the solar cell module is obtained are improved. it can.

(トリアゾール化合物)
封止材は、太陽電池モジュールの耐久性をより向上させるために、トリアゾール化合物を含有してもよい。
トリアゾール化合物とは、トリアゾールまたはトリアゾールの含窒素複素環の水素原子が置換基で置換された誘導体のことである。ただし、トリアゾール化合物は、ベンゾトリアゾールは含まない。
上記置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基が挙げられる。
該アルキル基は、アミノ基、ハロゲン原子等でさらに置換されていてもよい。
なお、トリアゾール化合物としては、BASFジャパン株式会社より、商品名イルガメット30(N,N−ビス(2−エチルヘキシル)−1,2,4−トリアゾール−1−イルメタナミン)が、株式会社ADEKAより、商品名アデカスタブ CDA−1(3−(N−サリシロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾール)が市販されている。
トリアゾール化合物の含有量は0.001〜5質量部であることが好ましく、0.2〜1.0質量部であることがより好ましい。トリアゾール化合物の含有量が前記下限値以上であれば、太陽電池モジュールの耐久性がより高くなり、前記上限値以下であれば、太陽電池モジュールにした際の封止材の機械的物性を良好にできる。
(Triazole compound)
The encapsulant may contain a triazole compound in order to further improve the durability of the solar cell module.
The triazole compound is a derivative in which a hydrogen atom of a nitrogen-containing heterocyclic ring of triazole or triazole is substituted with a substituent. However, the triazole compound does not include benzotriazole.
Examples of the substituent include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
The alkyl group may be further substituted with an amino group, a halogen atom or the like.
In addition, as a triazole compound, trade name irgamet 30 (N, N-bis (2-ethylhexyl) -1,2,4-triazol-1-ylmethanamine) is a trade name from ADEKA Co., Ltd. from BASF Japan. Adekastab CDA-1 (3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole) is commercially available.
The content of the triazole compound is preferably 0.001 to 5 parts by mass, and more preferably 0.2 to 1.0 part by mass. If the content of the triazole compound is equal to or higher than the lower limit, the durability of the solar cell module is further increased. If the content of the triazole compound is equal to or lower than the upper limit, the mechanical properties of the sealing material when the solar cell module is obtained are improved. it can.

(添加剤)
封止材には、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、架橋剤、架橋助剤等の添加剤が含まれてもよい。
(Additive)
The sealing material may contain additives such as an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a silane coupling agent, a crosslinking agent, and a crosslinking aid.

紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤等が挙げられる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤等が挙げられる。
Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone-based ultraviolet absorbers, benzotriazole-based ultraviolet absorbers, and salicylic acid ester-based ultraviolet absorbers.
Examples of the light stabilizer include hindered amine light stabilizers.
Examples of the antioxidant include hindered phenol antioxidants and phosphite antioxidants.

シランカップリング剤は、後述する太陽電池セル、透明保護材、バックシート等との接着性を改良する成分である。シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
シランカップリング剤の配合量は、樹脂の100質量部に対して、0〜10質量部が好ましく、0〜5質量部がより好ましい。
A silane coupling agent is a component which improves adhesiveness with the photovoltaic cell mentioned later, a transparent protective material, a back sheet | seat, etc. As the silane coupling agent, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3 -Aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like.
0-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin, and, as for the compounding quantity of a silane coupling agent, 0-5 mass parts is more preferable.

架橋剤は、EVAを架橋させる成分である。架橋剤としては、公知の有機過酸化物(パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等)、光増感剤等が挙げられる。
架橋剤の配合量は、EVAの100質量部に対して、0〜5質量部が好ましく、0〜2質量部がより好ましい。
The crosslinking agent is a component that crosslinks EVA. Examples of the crosslinking agent include known organic peroxides (peroxyketals, dialkyl peroxides, peroxyesters, etc.), photosensitizers and the like.
0-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of EVA, and, as for the compounding quantity of a crosslinking agent, 0-2 mass parts is more preferable.

架橋助剤は、重合性不飽和基(ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロキシ基等)を1つ以上(好ましくは2つ以上)有する化合物である。該化合物としては、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が挙げられる。
架橋助剤の配合量は、EVAの100質量部に対して、0〜20質量部が好ましく、0〜10質量部がより好ましい。
The crosslinking aid is a compound having one or more (preferably two or more) polymerizable unsaturated groups (vinyl group, allyl group, (meth) acryloxy group, etc.). Examples of the compound include triallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, and trimethylolpropane trimethacrylate.
0-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of EVA, and, as for the compounding quantity of a crosslinking adjuvant, 0-10 mass parts is more preferable.

また、上記添加剤の他に、封止材には、顔料、染料、充填材等が含まれてもよい。   In addition to the above additives, the sealing material may contain pigments, dyes, fillers, and the like.

(厚み)
シート状の封止材の厚みは、作製する太陽電池モジュールに応じて0.05〜1mmの範囲内で適宜選択される。封止材の厚みが0.05mm以上であれば、太陽電池セルを充分に封止でき、1mm以下であれば、太陽電池セルを薄型化できる。
(Thickness)
The thickness of the sheet-shaped sealing material is appropriately selected within the range of 0.05 to 1 mm according to the solar cell module to be produced. If the thickness of the sealing material is 0.05 mm or more, the solar battery cell can be sufficiently sealed, and if it is 1 mm or less, the solar battery cell can be thinned.

(封止材の製造方法)
封止材の製造方法としては、EVAとエポキシ化合物と必要に応じて添加剤とを混合して混合物を調製し、該混合物を成形してシート化する方法が挙げられる。
シート化方法としては、例えば、Tダイを用いた押出成形法、プレス成形法等が挙げられる。また、離型シートに封止材の溶液を塗工し、乾燥することにより、シート化することもできる。
(Method for producing sealing material)
As a manufacturing method of a sealing material, the method of mixing EVA, an epoxy compound, and an additive as needed, preparing a mixture, shape | molding this mixture, and making it into a sheet | seat is mentioned.
Examples of the sheet forming method include an extrusion molding method using a T die, a press molding method, and the like. Moreover, it can also make into a sheet | seat by apply | coating the solution of a sealing material to a release sheet, and drying.

<太陽電池モジュール>
次に、上記封止材を用いた太陽電池モジュールの一実施形態例について説明する。
図1に、本実施形態例の太陽電池モジュールの断面図を示す。本実施形態の太陽電池モジュール10は、複数の太陽電池セル11,11・・・と一対の封止材12,12と透明保護材13とバックシート14とを備える。太陽電池セル11は、一対の太陽電池用封止材12,12に挟持されて固定されている。また、封止材12,12は、透明保護材13とバックシート14との間に配置されている。
<Solar cell module>
Next, an embodiment of a solar cell module using the sealing material will be described.
In FIG. 1, sectional drawing of the solar cell module of this embodiment example is shown. The solar cell module 10 of the present embodiment includes a plurality of solar cells 11, 11..., A pair of sealing materials 12, 12, a transparent protective material 13, and a back sheet 14. The solar battery cell 11 is sandwiched and fixed between a pair of solar battery sealing materials 12 and 12. Further, the sealing materials 12 and 12 are disposed between the transparent protective material 13 and the back sheet 14.

(太陽電池セル)
太陽電池セル11としては、p型とn型の半導体を接合した構造を有するpn接合型太陽電池素子が挙げられる。pn接合型太陽電池素子としては、シリコン系(単結晶シリコン系、多結晶シリコン系、アモルファスシリコン系等)、化合物系(GaAs系、CIS系、CdTe−CdS系)等が挙げられる。
本実施形態例では、複数の太陽電池セル11は、導線および半田接合部を備えたタブストリング15を介して電気的に直列に接続されている。
(Solar cell)
Examples of the solar battery cell 11 include a pn junction solar battery element having a structure in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are joined. Examples of the pn junction type solar cell element include silicon (single crystal silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, etc.), compound (GaAs, CIS, CdTe-CdS) and the like.
In the present embodiment example, the plurality of solar cells 11 are electrically connected in series via a tab string 15 having a conductive wire and a solder joint.

(透明保護材)
透明保護材13としては、ガラス板、樹脂板等が挙げられる。ガラス板としては、光透過性の点から、表面に凹凸をつけた型板ガラスが好ましい。型板ガラスの材料としては、鉄分の少ない白板ガラス(高透過ガラス)が好ましい。
(Transparent protective material)
Examples of the transparent protective material 13 include a glass plate and a resin plate. As a glass plate, the template glass which gave the surface unevenness | corrugation from the point of light transmittance is preferable. As the material of the template glass, white plate glass (high transmission glass) with less iron content is preferable.

(バックシート)
バックシート14の材料としては、ポリフッ化ビニル、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート等)、ポリオレフィン(ポリエチレン等)、ガラス、金属(アルミニウム等)等が挙げられる。バックシート24は、単層であってもよく、複層であってもよい。
(Back sheet)
Examples of the material of the back sheet 14 include polyvinyl fluoride, polyester (polyethylene terephthalate, etc.), polyolefin (polyethylene, etc.), glass, metal (aluminum, etc.) and the like. The backsheet 24 may be a single layer or a multilayer.

(太陽電池モジュールの製造方法)
太陽電池モジュール10の製造方法としては、タブストリング15を用いて電気的に接続した複数の太陽電池セル11,11・・・を一対の封止材12,12で挟み、さらに封止材12,12を透明保護材13とバックシート14とで挟んだ後、加熱して、封止材12,12同士、封止材12と透明保護材13、封止材12とバックシート14とを接着する方法が挙げられる。
封止材12が架橋剤を含有する場合には、架橋剤の分解温度以上に加熱することが好ましい。架橋剤の分解温度以上に加熱すれば、封止材12に含まれるEVAを架橋でき、封止材11の耐久性をより向上させることができる。
(Method for manufacturing solar cell module)
As a manufacturing method of the solar cell module 10, a plurality of solar cells 11, 11... Electrically connected using a tab string 15 are sandwiched between a pair of sealing materials 12, 12. 12 is sandwiched between the transparent protective material 13 and the back sheet 14, and then heated to bond the sealing materials 12 and 12, the sealing material 12 and the transparent protective material 13, and the sealing material 12 and the back sheet 14 together. A method is mentioned.
When the sealing material 12 contains a crosslinking agent, it is preferable to heat it above the decomposition temperature of the crosslinking agent. When heated to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the crosslinking agent, EVA contained in the sealing material 12 can be crosslinked, and the durability of the sealing material 11 can be further improved.

(作用効果)
本発明では、封止材12に含まれる前記エポキシ化合物が、EVAの劣化により発生した酢酸と反応して、酢酸を不活性化させることができる。そのため、酢酸によるタブストリングの腐食を防止でき、太陽電池モジュール10としての外観を良好にできる。タブストリングの腐食防止は発電量の向上にも寄与する。
また、封止材に含まれる前記エポキシ化合物は、ビニル基によってEVAや架橋剤と反応して固定化されるため、ブリードアウトしにくい。そのため、持続的に酢酸を不活性化でき、太陽電池モジュール10の耐久性を向上させることができる。特に、高温高湿環境下及び寒冷環境下での耐久性が高くなり、発電性能を維持できる。
しかも、エポキシ化合物は非粒子状の有機物であるから、封止材12の透明性低下を抑制できる。また、エポキシ化合物のブリードアウトによる封止材12の透明保護材13に対する接着性低下が防止されているため、封止材12と透明保護材13との剥離による光透過性の低下が防止されている。そのため、封止材12に入射した太陽光の殆どを太陽電池セル11に入射させることができるため、充分に高い発電性能が得られる。
(Function and effect)
In the present invention, the epoxy compound contained in the sealing material 12 can react with acetic acid generated by EVA deterioration to inactivate acetic acid. Therefore, the corrosion of the tab string by acetic acid can be prevented, and the appearance as the solar cell module 10 can be improved. Prevention of tab string corrosion also contributes to improved power generation.
Moreover, since the epoxy compound contained in the sealing material reacts with the EVA and the crosslinking agent by the vinyl group and is immobilized, it is difficult to bleed out. Therefore, acetic acid can be inactivated continuously and the durability of the solar cell module 10 can be improved. In particular, the durability under high-temperature and high-humidity environments and cold environments is increased, and power generation performance can be maintained.
And since an epoxy compound is a non-particulate organic substance, the transparency fall of the sealing material 12 can be suppressed. Moreover, since the adhesiveness with respect to the transparent protective material 13 of the sealing material 12 by the bleeding out of an epoxy compound is prevented, the fall of the light transmittance by peeling with the sealing material 12 and the transparent protective material 13 is prevented. Yes. Therefore, since most of the sunlight incident on the sealing material 12 can be incident on the solar battery cell 11, sufficiently high power generation performance can be obtained.

(実施例1)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(湖南石油化学社製SEETEC VE700、酢酸ビニル単位の割合:28質量%)100質量部、紫外線吸収剤(BASFジャパン社製TINUVIN P)0.5質量部と、光安定剤(BASFジャパン社製TINUVIN114)0.5質量部、シランカップリング剤(信越シリコーン社製KBM−503)0.5質量部、架橋剤(化薬アクゾ社製カヤヘキサAD)0.5質量部、架橋助剤(日本化成社製タイク)0.5質量部、トリアゾール化合物(BASFジャパン社製イルガメット30)0.5質量部と、エポキシ基及びビニル基を有する化合物A(ナガセケムテックス社製EX−111、分子量114)0.5質量部とを混合して、封止材用組成物を得た。次いで、得られた封止材用組成物をプレス成形して、厚さ500μmのシート状の封止材を得た。
次いで、上記のようにして得た2枚の封止材で、タブストリングを固定した多結晶シリコン系太陽電池セル1枚を挟み、これらをガラス板と、ポリフッ化ビニルおよびポリエステルからなるバックシートとで挟んで積層体を得た。この積層体を樹脂製の袋に入れ、袋内部を真空にすると共に150℃に加熱した後、モジュール外に出したタブストリングを結線して、実験用の単セル太陽電池モジュールを得た。
Example 1
100 parts by mass of ethylene-vinyl acetate copolymer (SEETEC VE700 manufactured by Hunan Petrochemical Co., Ltd., proportion of vinyl acetate units: 28% by mass), 0.5 part by mass of UV absorber (TINUVIN P manufactured by BASF Japan Ltd.), light stability 0.5 parts by weight of the agent (TINSFIN114 manufactured by BASF Japan), 0.5 parts by weight of the silane coupling agent (KBM-503 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.), 0.5 parts by weight of the crosslinking agent (Kayahexa AD manufactured by Kayaku Akzo) Cross-linking aid (Nippon Kasei Co., Ltd.) 0.5 parts by mass, triazole compound (BASF Japan irgamet 30) 0.5 parts by mass, and epoxy- and vinyl group-containing compound A (Nagase ChemteX EX- 111, molecular weight 114) and 0.5 parts by mass were mixed to obtain a composition for a sealing material. Subsequently, the obtained composition for sealing materials was press-molded to obtain a sheet-shaped sealing material having a thickness of 500 μm.
Then, between the two sealing materials obtained as described above, one polycrystalline silicon solar cell with the tab string fixed is sandwiched between them, a glass plate, a back sheet made of polyvinyl fluoride and polyester, To obtain a laminate. The laminated body was put in a resin bag, the inside of the bag was evacuated and heated to 150 ° C., and then the tab string taken out of the module was connected to obtain an experimental single cell solar cell module.

(実施例2)
エポキシ基及びビニル基を有する化合物Aの量を1.0質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
(Example 2)
A solar cell module was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the compound A having an epoxy group and a vinyl group was changed to 1.0 part by mass.

(実施例3)
エポキシ基及びビニル基を有する化合物Aの量を3.0質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
(Example 3)
A solar cell module was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the compound A having an epoxy group and a vinyl group was changed to 3.0 parts by mass.

(比較例1)
エポキシ基及びビニル基を有する化合物Aを、エポキシ基を有し、ビニル基を有さない化合物B(ナガセケムテックス社製EX−216L、分子量256)に変更した以外は実施例1と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
(Comparative Example 1)
Except having changed the compound A which has an epoxy group and a vinyl group into the compound B which has an epoxy group and does not have a vinyl group (Nagase ChemteX Corporation EX-216L, molecular weight 256), it carries out similarly to Example 1. A solar cell module was obtained.

(比較例2)
エポキシ基及びビニル基を有する化合物Aを、エポキシ基を有し、ビニル基を有さない化合物Bに変更した以外は実施例2と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
(Comparative Example 2)
A solar cell module was obtained in the same manner as in Example 2 except that the compound A having an epoxy group and a vinyl group was changed to the compound B having an epoxy group and not having a vinyl group.

(比較例3)
エポキシ基及びビニル基を有する化合物Aを、エポキシ基を有し、ビニル基を有さない化合物Bに変更した以外は実施例3と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
(Comparative Example 3)
A solar cell module was obtained in the same manner as in Example 3 except that the compound A having an epoxy group and a vinyl group was changed to the compound B having an epoxy group and not having a vinyl group.

(比較例4)
エポキシ基及びビニル基を有する化合物Aを、酸化マグネシウムに変更した以外は実施例1と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
(Comparative Example 4)
A solar cell module was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound A having an epoxy group and a vinyl group was changed to magnesium oxide.

(比較例5)
エポキシ基及びビニル基を有する化合物Aを配合しなかった以外は実施例1と同様にして、太陽電池モジュールを得た。
(Comparative Example 5)
A solar cell module was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound A having an epoxy group and a vinyl group was not blended.

<評価>
得られた各太陽電池モジュールの発電性能、高温高湿試験後または結露凍結試験後の発電維持率、タブストリング外観、透明性、ガラスに対する封止材の接着力を測定または評価した。それらの結果を表1に示す。
<Evaluation>
Each solar cell module obtained was measured or evaluated for power generation performance, power generation maintenance ratio after high-temperature and high-humidity test or after condensation freeze test, tab string appearance, transparency, and adhesive strength of the sealing material to glass. The results are shown in Table 1.

[発電性能及び発電維持率(Pmax維持率)]
ソーラーシミュレータ(日清紡メカトロニクス社製PVS1114iD)を用いて、得られた太陽電池モジュールのI−V特性を測定して、初期発電量(最大電力Pmax)を求めた。次いで、太陽電池モジュールを、温度85℃、相対湿度85%の環境下に5000時間放置する高温高湿試験をおこなった後に、発電量を測定した。そして、[(高温高湿試験後の発電量/初期発電量)×100]の式より、発電維持率を求めた。
また、初期の発電性能測定後に、−40℃と温度85℃、相対湿度85%の環境を繰返す結露凍結試験を100サイクルおこなった後に、発電量を測定した。そして、[(結露凍結試験後の発電量/初期発電量)×100]の式より、発電維持率(Pmax維持率)を求めた。
[Power generation performance and power generation maintenance rate (P max maintenance rate)]
Using the solar simulator (Nisshinbo Mechatronics PVS1114iD), the IV characteristic of the obtained solar cell module was measured, and the initial power generation amount (maximum power P max ) was obtained. Next, the solar cell module was subjected to a high temperature and high humidity test in which the solar cell module was left in an environment of 85 ° C. and 85% relative humidity for 5000 hours, and then the amount of power generation was measured. And the power generation maintenance rate was calculated | required from the type | formula of [(the power generation amount after a high temperature, high humidity test / initial power generation amount) x100].
In addition, after the initial power generation performance measurement, the amount of power generation was measured after 100 cycles of a condensation freezing test in which an environment of −40 ° C., a temperature of 85 ° C., and a relative humidity of 85% was repeated. Then, the power generation maintenance rate (P max maintenance rate) was obtained from the formula [(power generation amount after condensation freezing test / initial power generation amount) × 100].

[タブストリング外観]
得られた太陽電池モジュールを、温度85℃、相対湿度85%の湿熱環境下に5000時間放置した後、タブストリングの外観を目視により観察し、以下の基準で評価した。
○:錆び、変色、曇りのいずれもが見られない。
△:わずかに錆び、変色、曇りのいずれかが見られるが、使用可能。
×:錆び、変色、曇りのいずれかが見られ、使用不能。
[Tab string appearance]
The obtained solar cell module was allowed to stand for 5000 hours in a moist heat environment at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85%, and then the appearance of the tab string was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: Rust, discoloration, and cloudiness are not observed.
Δ: Slightly rusted, discolored, or cloudy, but can be used.
X: Rust, discoloration, or cloudiness is seen and cannot be used.

[透明性]
JIS K 7136に準拠し、曇り度計NDH2000(日本電色工業(株)製)でHAZE値を測定し、以下の基準で評価した。
○:HAZE≦2
×:HAZE>2
[transparency]
Based on JIS K7136, the HAZE value was measured with a haze meter NDH2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
○: HAZE ≦ 2
×: HAZE> 2

[ガラスに対する封止材の接着力]
得られた太陽電池モジュールにおける封止材とガラス板との接着強度を、引張試験機(島津製作所社製AG−5000A)を用い、23℃の環境下、引張速度200mm/分で180°剥離試験を行い、剥離強度を測定した。また、前記高温高湿試験後に剥離強度を測定した。測定した剥離強度に基づき、以下の基準で評価した。
初期
○: 20N/10mm以上。
×: 20N/10mm未満。
高温高湿試験
○: 15N/10mm以上。
×: 15N/10mm未満。
[Adhesive strength of sealing material to glass]
Using a tensile tester (AG-5000A, manufactured by Shimadzu Corporation), the adhesive strength between the sealing material and the glass plate in the obtained solar cell module was 180 ° peel test at a tensile rate of 200 mm / min in an environment of 23 ° C. The peel strength was measured. The peel strength was measured after the high temperature and high humidity test. Based on the measured peel strength, the following criteria were used for evaluation.
Initial ○: 20 N / 10 mm or more.
X: Less than 20N / 10mm.
High temperature and high humidity test ○: 15 N / 10 mm or more.
X: Less than 15N / 10mm.

Figure 2014067969
Figure 2014067969

エポキシ基及びビニル基を有する化合物が封止材に含まれた実施例1〜3の太陽電池モジュールでは、高温高湿試験後及び結露凍結試験後の発電性能が高く、耐久性に優れていた。また、高温高湿試験後の、封止材のガラスに対する接着力低下が防止されていた。また、タブストリングが視認されず、透明性も高いため、良好な外観を有していた。
エポキシ基を有し、ビニル基を有さない化合物が封止材に含まれた比較例1〜3の太陽電池モジュールでは、高温高湿試験後及び結露凍結試験後の発電性能が低く、耐久性が不充分であった。また、高温高湿試験後の、封止材のガラスに対する接着力が低下した。
エポキシ基及びビニル基を有する化合物の代わりに酸化マグネシウムを用いた比較例4の太陽電池モジュールでは、見た目のヘイズが増大し、外観不良が生じた。
封止材に受酸剤が含まれない比較例5の太陽電池モジュールでは、タブストリングが視認可能になり、外観不良が生じた。
In the solar cell modules of Examples 1 to 3 in which the compound having an epoxy group and a vinyl group was contained in the encapsulant, the power generation performance after the high-temperature and high-humidity test and after the condensation freezing test was high, and the durability was excellent. Moreover, the adhesive force fall with respect to the glass of the sealing material after a high temperature, high humidity test was prevented. Moreover, since the tab string was not visually recognized and the transparency was high, it had a good appearance.
In the solar cell modules of Comparative Examples 1 to 3 in which a compound having an epoxy group and no vinyl group is contained in the encapsulant, the power generation performance after the high temperature and high humidity test and after the condensation freezing test is low, and durability Was insufficient. Moreover, the adhesive force with respect to the glass of the sealing material after a high temperature, high humidity test fell.
In the solar cell module of Comparative Example 4 in which magnesium oxide was used instead of the compound having an epoxy group and a vinyl group, the apparent haze was increased, resulting in poor appearance.
In the solar cell module of Comparative Example 5 in which the acid acceptor was not included in the sealing material, the tab string became visible and a poor appearance occurred.

10 太陽電池モジュール
11 太陽電池セル
12 封止材
13 透明保護材
14 バックシート
15 タブストリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solar cell module 11 Solar cell 12 Sealing material 13 Transparent protective material 14 Back sheet 15 Tab string

Claims (3)

エチレン−酢酸ビニル共重合体と、エポキシ基及びビニル基を有するエポキシ化合物とを含有する太陽電池モジュール用封止材。   The sealing material for solar cell modules containing an ethylene-vinyl acetate copolymer and the epoxy compound which has an epoxy group and a vinyl group. 前記エポキシ化合物の含有量が、エチレン−酢酸ビニル共重合体100質量部に対して0.05〜5.0質量部である請求項1に記載の太陽電池モジュール用封止材。   The encapsulant for a solar cell module according to claim 1, wherein the content of the epoxy compound is 0.05 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ethylene-vinyl acetate copolymer. 太陽電池セルと、該太陽電池セルを挟持した一対の、請求項1または2に記載の太陽電池用封止材とを備える太陽電池モジュール。   A solar cell module provided with a photovoltaic cell and a pair of sealing material for solar cells of Claim 1 or 2 which clamped this photovoltaic cell.
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